生命科学导论论文

0901 2009480103

微生物与人类健康

摘要：本文主要从食物微生物和药物微生物展示微生物与人类健康的关系。人类利用微生物做出各种各样的食物和药物，有的微生物能治病，而有的微生物能致病。微生物对于人类像是一把双刃剑，究竟怎样利用微生物维护人类健康，怎样使微生物造福人类，这是本文论述的重点。 关键字：食物微生物，微生物新药

引言：微生物远在人类出现之前就存在于这个星球上了，它也将伴随着人类生命的进化而进化，或许它在人类生命消失之后还会存在于这个星球。从一定程度上说，在地球上，面对微生物，我们人类更像是客人。而由于微生物对环境的适应力极强，它不会像动物或者植物那样出现某个种类的灭绝，科学的发展，也只能是尽力控制病毒。从人类的角度来看，人类和微生物的关系就是最大限度地利用有益的微生物和控制有害微生物。

提起微生物，人们多是从日常生活中来理解它们。多数人可能会想到使人生病的细菌或病毒。的确，疾病是人类生存的最大自然威胁，人类最初研究微生物，也是从病原微生物开始的。其实，尽管引起感染甚至传染病的微生物是少数，但是在人类历史上他们确曾造成严重的瘟疫，死人数以千万计的传染病屡屡发生。当然微生物对人类的危害并不仅仅是引起传染病，它们造成的物质变质给人类每年造成上千亿财富的损失。而微生物造成的植物病害也曾使万亩良田颗粒无收，饿殍遍地。

对我们来说，最熟悉的就是食物微生物和药物为生物了：

一、食物微生物

人类对食品微生物的利用最早可追溯到公元前16～前11世纪，古代中国人利用微生物酿酒。古书曾记载有：“仪狄作酒，禹饮而甘之”。《商书》中也记载有：“若作酒醴，尔维曲；若作禾羹，尔维盐媒”。“曲”是用谷物培养霉菌等微生物制成，“”是发芽的谷物，如作啤酒的麦芽，“媒”是含有乳酸菌之类的菜卤。当时人们还不知道这是微生物的存在和作用。直到16世纪,荷兰人A.van列文虎克 首次制成了放大200～300倍的显微镜后，才看到微生物。20世纪以来，由于电子显微镜的发明，生物化学和化学分析技术等学科的发展，促进了微生物学从细胞水平、亚细胞水平进入分子水平。尤其是70年代遗传工程科学的发展，有力地推动了食品微生物学的发展。通过诱变、细胞融合等技术，选育出高产的发酵食品微生物优良菌株，可提高产量，改变食品工业的面貌。 食品微生物包括 3大类： 第一类: 通过它的作用,可生产出各种饮料、酒、醋、酱油、味精、馒头和面包等发酵食品。 第二类：是引起食品变质败坏的微生物。 第三类：又称食源性病原微生物，包括能引起人们食物中毒和使人、动植物感染而发生传染病的病原微生物。 并不是人吃了细菌污染的食物就马上会

发生食物中毒，细菌污染了食物并在食物上大量繁殖达到可致病的数量或繁殖产生致病的毒素，人吃了这种食物才会发生食物中毒。因此，发生食物中毒的另一主要原因就是贮存方式不当或在较高温度下存放较长时间。食品中的水分及营养条件使致病菌大量繁殖，如果食前彻底加热，杀死病原菌的话，也不会发生食物中毒。那么，最后一个重要原因为食前未充分加热，未充分煮熟。

细菌性食物中毒的发生与不同区域人群的饮食习惯有密切关系。美国多食肉、蛋和糕点，葡萄球菌食物中毒最多；日本喜食生鱼片，副溶血性弧菌食物中毒最多；我国食用畜禽肉、禽蛋类较多，多年来一直以沙门氏菌食物中毒居首位。引起细菌性食物中毒的始作俑者有沙门茵、葡萄球菌、大肠杆菌、肉毒杆菌、肝炎病毒等。这些细菌、病毒可直接生长在食物当中，也可经过食品操作人员的手或容器，污染其他食物。当人们食用这些被污染过的食物，有害菌所产生的毒素就可引起中毒。每至夏天，各种微生物生长繁殖旺盛，食品中的细菌数量较多，加速了其变质；加之人们贪凉，常食用未经充分加热的食物，所以夏季是细菌性食物中毒的高发季节。

二、药物微生物

人类利用微生物制药主要是利用微生物的代谢产物制作药物。所谓微生物次级代谢产物，是指在微生物生命活动过程中产生的极其微量的、对微生物本身的生命活动没有明显作用，而对其他生物体往往具有不同的生理活性作用的一类物质。人们主要利用不同来源的细菌、放线菌和霉菌这些微生物，通过不同的分离培养技术，让其产生多种多样的次级代谢产物，然后再通过各种筛选技术和分析检测技术，寻找其中新的、具有各种生理活性的次级代谢产物一一微生物新药。 微生物产生的次级代谢产物具有各种不同的生理活性，人们熟悉的抗生素就是具有抗感染、抗肿瘤作用的微生物次级代谢产物。1929年，英国细菌学家Fleming发现青霉素，随后由Florey和Chain将青霉素用于治疗并取得惊人的效果，这标志着抗生素时代的到来。1942年，美国科学家发现链霉素并很快将其用于临床。随后，科学家又从微生物次级代谢产物中发现了一大批，目前还一直用于临床的抗生素，如庆大霉素、卡那霉素、红霉素、螺旋霉素、麦迪霉素和林可霉素等，以及一大批半合成B一内酰胺类抗生素和其他类别的半合成抗生素，基本上控制了细菌感染性疾病，使人类的平均寿命延长了15年以上。 与国际上微生物药物的研发相比，我国微生物药物的研发尚有一定的差距，主要表现在研发队伍有待壮大，研发力度有待加强。

20世纪50-60年代，是我国抗生素研究开发的黄金时期。一般而言，国外发现的新抗生素，我们在5年之内能够筛选得到，国内从事新抗生素筛选和抗生素研究的机构、队伍和热情，可以与我们现在研究生物技术药物或中药现代化相媲美。

但是，由于自20世纪70年代开始，发现新抗生素的难度增加以及抗生素研究周期长、投入大等原因；更为重要的是，随着我国改革开放，市场经济的全方位冲击，新抗生素筛选和抗生素研究的机构、队伍和热情迅速下降。一些原来非常重视抗生素生产研究的企业，其研究队伍目前已经基本没有了。最终导致近年来我国的化学合成仿制药物研究如火如荼，而微生物药物的仿制研究相形见拙，微生物新药创制研究更是冷落。目前，国内尚存的研究机构和研究队伍寥若晨星，仅有如中国医学科学院药物生物技术研究所、上海医药工业研究院、四川抗生素工业研究所、福建省微生物研究所、江苏省微生物研究所、云南大学微生物研究所、华北制药厂新药研究中心和上海来益生物药物研究开发中心等机构。 尽管与化学药物、生物技术药物和中药的研究开发相比，近年来微生物药物的研究开发进展缓慢，但也取得了一定的成果。在过去的20年间，我国也开发成功了不少微生物药物， 相信在不久的将来微生物将会更加普及到我们每个人的生活中来，我们将会更好的利用微生物这柄双刃剑造福于全人类。